城市湖泊生態(tài)構(gòu)建改造研究

摘要：湖泊生態(tài)系統(tǒng)為人類(lèi)生活生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展提供了必要的資源，有著供給、支撐、調(diào)節(jié)和美學(xué)四大功能。在系統(tǒng)地分析該工程構(gòu)建原理的基礎(chǔ)上，研究其白云湖生態(tài)水網(wǎng)構(gòu)建工程對(duì)該區(qū)域湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響，并為該工程帶來(lái)的不利影響提出科學(xué)建議，對(duì)城市發(fā)展和湖泊資源的合理利用具有重要意義。

關(guān)鍵詞：白云湖生態(tài)水網(wǎng)構(gòu)建工程;湖泊生態(tài)系統(tǒng);生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能;影響

中圖分類(lèi)號(hào)：X524 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）05-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.127

Study on the ecological reconstruction of urban lakes -- a case study of the aquatic plant community in Baiyun Lake

Liao Guoqing

（Baiyun Lake Water Conservancy Project Management Center，Guangzhou Guangdong 510080，China）

Abstract：Lake ecosystem provides necessary resources for human life， production and social development，and has four functions of supply， support， adjustment and aesthetics.Based on the systematic analysis of the construction principle of the project，the paper studies the influence of the construction project of the baiyun lake ecological water network on the service function of the lake ecosystem in the region，and puts forward some scientific Suggestions for the adverse effects of the project，which is of great significance to the development of the city and the rational utilization of lake resources.

Key words：Baiyun lake ecological water network construction project; Lake ecosystems; Ecosystem service function;Impact

通過(guò)連續(xù)多年監(jiān)測(cè)白云湖源水和進(jìn)出水水質(zhì)數(shù)據(jù)，積累了大量水文、水環(huán)境與水生態(tài)、污染源與工程設(shè)計(jì)、運(yùn)行等基礎(chǔ)資料;對(duì)白云湖人工湖的補(bǔ)水特性有了深入了解后，以及前期工作積累，為本項(xiàng)目的實(shí)施提供了良好的技術(shù)支持。對(duì)于大流量人工湖水體的生態(tài)建設(shè)，筆者查閱了大量的數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)，進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)和歸納。

1 敞開(kāi)式水體湖濱緩流區(qū)水生植物群落的構(gòu)建改造研究

1.1 水生植物分類(lèi)及特點(diǎn)

根據(jù)水生植物的生活方式，分為挺水植物、浮葉植物，沉水植物和漂浮植物。挺水植物種類(lèi)繁多，有荷花、美人蕉等。浮葉植物根狀莖發(fā)達(dá)，莖細(xì)弱不能直立，葉片浮于水面。常見(jiàn)種類(lèi)有睡蓮、萍蓬草等。漂浮的水生植物種類(lèi)很少。它們能抑制水中藻類(lèi)的生長(zhǎng)，因?yàn)樗鼈兡軓乃形盏V物質(zhì)，阻擋陽(yáng)光進(jìn)入水中。沉水植物的根生在泥土中，整個(gè)植物沉入水中，葉片多為狹長(zhǎng)或絲狀，能在水中吸收一定營(yíng)養(yǎng)，在弱光條件下正常生長(zhǎng)，對(duì)水質(zhì)有一定的要求，因?yàn)闈岫葧?huì)影響其光合作用，常見(jiàn)種類(lèi)有輪葉黑藻、金魚(yú)藻等。

1.2 沉水植物群落構(gòu)建

沉水植物可以成為水生生態(tài)系統(tǒng)中的主要初級(jí)生產(chǎn)者，對(duì)污染物如氮和磷的凈化速率更高，同時(shí)能固定沉積物，減少再懸浮，為附著生物包括螺類(lèi)提供基質(zhì)，為浮游動(dòng)物提供住所，以提高控制浮游植物的生態(tài)系統(tǒng)和自然凈化能力的系統(tǒng)，是水生態(tài)構(gòu)建最重要的一步。示范區(qū)沉水植物群落建設(shè)分為兩輪。在第一輪調(diào)查中，這些物種包括苦草、輪葉黑藻、馬來(lái)眼子菜、小茨藻、狐尾藻及金魚(yú)藻。種植密度約12株/㎡，種植面積約5 000㎡，重量約3t第二輪，在小茨藻無(wú)法存活、黑藻冬天水景觀效果不好的條件下，密植苦草，種植面積約1 000㎡，重約0.6t。結(jié)果表明苦草最能適應(yīng)示范區(qū)的生長(zhǎng)環(huán)境。

1.3 挺水及浮葉植物群落構(gòu)建

沉水植物的恢復(fù)和重建的基礎(chǔ)上，少量的浮葉植物如睡蓮和水鱉可移植到水面，和適量的挺水植物具有良好的去污能力，如蘆葦、美人蕉可以種植在岸邊。在固定沉積物和減少非點(diǎn)源污染的同時(shí)，可以提高水生植物群落的層次感和景觀效果。通過(guò)移植挺水植物和浮葉植物在示范區(qū)，包括16㎡的黃花鸞尾和14㎡的梭魚(yú)草，50㎡的睡蓮，發(fā)現(xiàn)所有的移植品種適應(yīng)水環(huán)境示范區(qū)，睡蓮生長(zhǎng)良好，是夏天最好的景觀效果。

2 湖濱緩流區(qū)水生動(dòng)植物群落配置及食物鏈構(gòu)建研究

2.1 生物操縱理論及其應(yīng)用

生物操縱基本原理是應(yīng)用湖泊生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的食物鏈關(guān)系，通過(guò)對(duì)生物群落及其生存環(huán)境的一系列調(diào)整，使水中浮游植物生物量下降，作用對(duì)象主要集中在魚(yú)類(lèi)，特別是喜食浮游生物的魚(yú)類(lèi)。本項(xiàng)目的具體方法為：一是人工清除捕食浮游動(dòng)物的魚(yú)類(lèi)。采取“拖網(wǎng)趕魚(yú)”的方式對(duì)修復(fù)區(qū)魚(yú)類(lèi)進(jìn)行清理（特別是羅非魚(yú)和鯉魚(yú)），部分小魚(yú)可采取電捕;二是添加食肉魚(yú)類(lèi)，促進(jìn)大型浮游動(dòng)物和底棲無(wú)脊椎動(dòng)物（可攝食底棲、附生和浮游藻類(lèi)）的發(fā)展，從而減少水中藻類(lèi)的生物量。

2.2 水生動(dòng)物群落構(gòu)建效果

3 底泥原位修復(fù)技術(shù)

底泥污染是一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。污染物通過(guò)大氣沉降、廢水排放、雨水淋濾沖刷等途徑進(jìn)入水體，最終沉積到底泥中，并逐漸累積，對(duì)底泥造成嚴(yán)重污染。底泥污染的加劇主要是人為因素造成的。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中，底泥中積累了大量排放的難降解污染物，對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)造成了長(zhǎng)期的威脅。污染源治理達(dá)到一定程度后，底泥污染成為水體污染的主要來(lái)源。底泥污染物可分為重金屬、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和難降解有機(jī)化合物。

4 白云湖生態(tài)水生植物群落構(gòu)建效果

4.1 理論基礎(chǔ)

浮游植物（藻類(lèi)）和水生高等植物是淺水湖的主要初級(jí)生產(chǎn)者。理論上，藻類(lèi)的過(guò)度生長(zhǎng)是富營(yíng)養(yǎng)化的體現(xiàn)，但藻類(lèi)富營(yíng)養(yǎng)化的危害遠(yuǎn)大于水生高等植物。本研究分析了浮游植物對(duì)水生植物群落建設(shè)的影響。浮游植物是水生態(tài)系統(tǒng)的主要初級(jí)生產(chǎn)者，其種類(lèi)組成和數(shù)量受光照、溫度、流速等條件影響，并與水體中污染物濃度密切相關(guān)，是水質(zhì)評(píng)價(jià)的重要標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 密度和生物量

經(jīng)過(guò)對(duì)修復(fù)區(qū)和非修復(fù)區(qū)（白云湖東湖、西湖湖區(qū)）采樣結(jié)果監(jiān)測(cè)分析，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，形成各藻類(lèi)密度和生物量組成見(jiàn)表2。

由表2可知，硅藻門(mén)的密度和生物量及其所占比例逐步下降，綠藻門(mén)則逐步上升，表明示范區(qū)優(yōu)勢(shì)種正向綠藻轉(zhuǎn)變，裸藻門(mén)對(duì)生物量的貢獻(xiàn)逐漸減小，藍(lán)藻、甲藻和隱藻從無(wú)到有，密度及生物量均有所增加。生態(tài)系統(tǒng)建立后，示范區(qū)浮游植物種類(lèi)顯著增加，生物量下降，而密度沒(méi)有呈現(xiàn)規(guī)律性的變化。例如，構(gòu)建后7個(gè)月檢測(cè)密度達(dá)到最低，構(gòu)建后1年達(dá)到最高，這可能與沉水植物改造、生物操縱等水生態(tài)建設(shè)措施密切相關(guān)，也可能與修復(fù)區(qū)運(yùn)行時(shí)間變長(zhǎng)，水質(zhì)改善效果越來(lái)越好有關(guān)。一方面，水下植物抑制了浮游植物的生長(zhǎng)，并與浮游植物形成了競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。另一方面，濾食魚(yú)、鰱魚(yú)和大頭魚(yú)及浮游動(dòng)物的增加也增加了浮游植物的攝食壓力。由于沉水植物對(duì)養(yǎng)分的固定吸收，修復(fù)區(qū)養(yǎng)分濃度降低，水質(zhì)改善，這也為浮游植物群落結(jié)構(gòu)的變化提供了條件。

5 結(jié)束語(yǔ)

總體而言，經(jīng)過(guò)以沉水植被恢復(fù)和生物操縱為主的水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建措施，白云湖示范區(qū)水質(zhì)得到有效的改善，生物多樣性明顯提高，水生態(tài)系統(tǒng)逐漸恢復(fù)健康穩(wěn)定，總體呈現(xiàn)較好的抗沖擊能力。城市化進(jìn)程的不斷加快，如何更加合理地規(guī)劃、管理、保護(hù)城市湖泊，并在其能承載的范圍內(nèi)更加有效地利用其多方面的功能，將會(huì)是今后有關(guān)于城市湖泊研究方面的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。

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收稿日期：2020-03-19

作者簡(jiǎn)介：廖國(guó)慶（1987-），女，苗族，本科學(xué)歷，研究方向?yàn)樗h(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)。